阿爾茨海默?。ˋD),說它是老大難,真的一點(diǎn)也不過分。
β淀粉樣蛋白和tau蛋白兩派之爭遲遲分不出勝負(fù),動(dòng)物實(shí)驗(yàn)效果不錯(cuò)的治療方法上了臨床就完全改頭換面,刷新認(rèn)知的科研成果依然層出不窮。。。
但是,即使困難重重,科學(xué)家們也從未放棄。2016年,麻省理工學(xué)院(MIT)的蔡立慧教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),頻率為40赫茲的LED燈可以消除小鼠大腦里的β淀粉樣蛋白。
今天,蔡教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《細(xì)胞》上的研究成果,又給了AD患者新的希望。40赫茲的聲音暴露也可以使小鼠大腦里的β淀粉樣蛋白減少,并且作用范圍比LED燈更加廣泛。聲音和光聯(lián)合使用,更將大大減少小鼠大腦中的斑塊數(shù)量,改善小鼠的認(rèn)知功能[1]。
帶音響的LED燈,帶燈的八音盒,可能在不久的將來就可以拿來治病了~(注意,是可能,在臨床研究結(jié)果出來之前,請大家不要自己改裝燈管和八音盒)
在我們學(xué)習(xí)、思考的過程中,大腦神經(jīng)元也在緊張地工作著:它們按照固定的頻率傳播電信號,其中頻率較高的電信號(每秒30-90次)負(fù)責(zé)一些高強(qiáng)度精神活動(dòng),稱為γ波。
科學(xué)家們已經(jīng)觀察到,在大腦損傷、精神分裂和阿爾茨海默病等患者的大腦里,原本按部就班的γ波被打亂了[2,3]。這引起了蔡教授團(tuán)隊(duì)的關(guān)注。
實(shí)驗(yàn)證明,AD小鼠的γ波明顯低于正常值。用閃爍頻率為每秒40次的LED燈刺激小鼠,可以提高小鼠大腦視覺皮層(AC)的γ波頻率,還可以減少β淀粉樣蛋白和Tau蛋白濃度[4]。要知道,β淀粉樣蛋白和Tau蛋白的積累,與阿爾茨海默病可是密切相關(guān)的。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是好的,但是還是存在一些不足。比如,只驗(yàn)證了β淀粉樣蛋白數(shù)量的減少,沒有對小鼠的認(rèn)知功能進(jìn)行評價(jià);還有就是,操作起來實(shí)在有點(diǎn)困難。LED燈只能影響大腦視覺皮層,想清除更大區(qū)域的β淀粉樣蛋白沉積?大腦可不是透明的呀~
于是蔡教授想出了另一個(gè)辦法:光的傳播被阻礙了,聲音總是不會的!
接下來,蔡教授團(tuán)隊(duì)讓特定基因型模式的AD小鼠感受了20赫茲、40赫茲、80赫茲等不同頻率的聲音(據(jù)說貓咪咕嚕咕嚕的叫聲,頻率在20赫茲-140赫茲之間),檢測大腦的神經(jīng)元活動(dòng)。結(jié)果顯示,依然是40赫茲的聲音最能撥動(dòng)小鼠的“神經(jīng)弦”,并且范圍果然夠廣,聽覺皮層、海馬體中影響γ波的關(guān)鍵區(qū)域CA1等部位的電位都顯示出較高的頻率。
在接下來的認(rèn)知功能測試中,聽過40赫茲聲音的小鼠表現(xiàn)得也更好一點(diǎn),識別物體和空間記憶的能力高于沒有聽過40赫茲聲音的小鼠,也高于聽了隨機(jī)頻率聲音的小鼠。
研究人員還對小鼠海馬體中的β淀粉樣蛋白做了檢測。結(jié)果顯示,在連續(xù)7天、每天1小時(shí)40赫茲聲音的陶冶下,小鼠β淀粉樣蛋白水平降低,斑塊數(shù)量顯著減少。當(dāng)然,“音樂”只能是40赫茲,其他頻率可沒有這樣的效果。
研究人員還發(fā)現(xiàn),40赫茲的聲音也誘導(dǎo)了小鼠大腦中神經(jīng)元的變化。小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞都是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要組成,在AD病理中發(fā)揮著重要作用[5]。
40赫茲的聲音讓小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增多,細(xì)胞直徑增大,可以清除更多的β淀粉樣蛋白。星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量的增多也意味著大腦清除廢物的能力增強(qiáng)[6],同時(shí),星形膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)節(jié)了大腦血管,使血管直徑增加,緩解AD相關(guān)的血管病理結(jié)構(gòu)的改變。
原本,關(guān)于“聲音”的探究到這里就可以鳴金收兵了,但是,蔡教授團(tuán)隊(duì)又想到,反正視覺和聽覺兩不耽誤,為啥不讓小鼠一邊聽音樂一邊照LED燈呢?
讓人驚訝的是,聲音與光的結(jié)合治療效果超過了其中的任意一個(gè),無論是神經(jīng)元電位的頻率,還是小膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量和面積,同時(shí)接受光和聲音刺激的小鼠都有不小的優(yōu)勢。
并且,聲音和光的結(jié)合進(jìn)一步擴(kuò)大了影響范圍,在大腦內(nèi)側(cè)前額葉皮層中也發(fā)現(xiàn)了數(shù)量增加的小膠質(zhì)細(xì)胞。這些小膠質(zhì)細(xì)胞在蛋白質(zhì)斑塊周圍聚集,行使自己的清除功能。聯(lián)合使用1周后,與沒有接受刺激的小鼠相比,前額葉皮層總斑塊體積減少了37%,數(shù)量減少了34%。
現(xiàn)在,研究人員想要搞清楚光和聲音是如何影響特定類型的腦細(xì)胞的,并且頻率還非得固定在40赫茲。臨床志愿者的招募也在進(jìn)行中。
雖然,撲在臨床的阿爾茨海默病藥物不少,但是蔡教授團(tuán)隊(duì)的研究依然提供了一個(gè)有用的干預(yù)措施,并且可能會對其他涉及腦部炎癥的疾病產(chǎn)生巨大的影響。